في 12 أكتوبر ، أظهرت أحدث نتائج الأبحاث من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) أن الأسمنت والكربون الأسود ، وهما مادتان شائعتان لهما تاريخ طويل ، قد يصبحان المواد الأساسية لنظام تخزين الطاقة الجديد ومنخفض التكلفة.وقد اجتذب الاكتشاف اهتماما كبيرا من المجتمع العلمي، لأنه من المتوقع أن يحدث المكثف الفائق الجديد ثورة في طريقة تخزين الطاقة المتجددة، بما في ذلك الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر.
ونشرت ورقة تتعلق بنتائج البحث مؤخرًا في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، وتفصل نتائج أبحاثهم.من خلال حقن أسود الكربون في الأسمنت ، أنشأ الباحثون مركبًا نانويًا موصلًا فريدًا من نوعه يمكن استخدامه لصنع هذا المكثف الفائق الجديد.يمكن للمكثف الفائق تخزين الكهرباء في الأساس الخرساني للمنزل واستخدامه لتخزين الكهرباء المولدة كل يوم بواسطة الألواح الشمسية أو طواحين الهواء.وبالإضافة إلى ذلك، يتصور الباحثون أيضًا إمكانية بناء الطرق الخرسانية في المستقبل لتوفير قدرات الشحن غير التلامسية للسيارات الكهربائية.
تعتمد قدرة تخزين الطاقة لهذا المكثف على المساحة السطحية الإجمالية لألواحها الموصلة.إن مفتاح المكثف الفائق الجديد الذي طوره فريق البحث هو إنتاج مادة أسمنتية صلبة ذات مساحة سطحية داخلية عالية تحتوي على شبكة كثيفة وترابطة من أسود الكربون الموصل.قام الباحثون بخلط أسود الكربون عالي التوصيل مع مسحوق الأسمنت وعالجوه لتشكيل هذه المادة الفريدة.
ووفقًا لحسابات فريق البحث، فإن كتلة خرسانية يبلغ حجمها 45 مترًا مكعبًا تحتوي على أسود نانو كربون كافية لتخزين حوالي 10 كيلوواط ساعة من الكهرباء، وهو ما يكفي عادة لتلبية متوسط الطلب اليومي على الكهرباء للأسرة.نظرًا لأن هذه الخرسانة لا تزال تحتفظ بقوة معينة ، فيمكن استخدامها لتخزين الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية أو توربينات الرياح في يوم واحد ، ويمكن شحنها وتفريغها بسرعة ، مما يجعلها مثالية لتخزين الكهرباء المتقطعة.
هذه التكنولوجيا لا تتمتع بإمكانات كبيرة للابتكار الهندسي فحسب ، بل توفر أيضًا دعمًا قويًا لتحويل مصادر الطاقة التقليدية إلى مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية والجزرية.وبالنظر إلى عدم استقرار إنتاج الطاقة من المصادر المتجددة، فإن حلول تخزين الطاقة الفعالة أمر بالغ الأهمية لضمان إمدادات طاقة موثوقة.